Синтез конденсационных полимеров в ионных жидкостях

• Автор: Шаплов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Глава I. Синтез и исследование ионных жидкостей

1.1.Одностадийный способ

1.2. Двустадийный способ.

1.3. Ионный обмен.

1.4. Структура ионных жидкостей и их сокристаллов с органическими соединениями

1.5. Реакционная способность аминов в ионных средах.

Глава II. Синтез полиимидов в ионных жидкостях.

.1. Модельные соединения
.2. Полиимиды с шестичленными имидными циклами
.3. Полиимиды на основе различных мономеров.
.4. Активирующее влияние ионных жидкостей.
Глава III. Синтез полиамидов в ионных жидкостях
III. I. Поликонденсация диаминов и дихлорангидридов дикарбоновых кислот.
III.2. Прямая поликонденсация дикарбоновых кислот и диаминов.
Глава IV. Синтез других полимеров в ионных жидкостях
IV. 1. Полинафтоиленбензимидазолы
1У.2. Полиамидоимиды.
1У.З. Полигидразиды
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
ЛИТЕРАТУРА


Подробному изучению была подвергнута одностадийная полициклоконденсация в ИЖ диангидридов тетракарбоновых кислот, алифатических и ароматических диаминов, приводящая к образованию полиимидов. Впервые установлено, что ионные растворители в отсутствие катализаторов активируют реакции ацилирования и полициклизации, лежащие в основе получения полиимидов и полинафтоиленбензимидазолов. Этот эффект также проявился и при синтезе полиимидов в обычных органических растворителях с незначительными добавками ИЖ. На основании результатов исследований образования и строения полимеров и соответствующих модельных соединений, были определены оптимальные условия получения в среде ИЖ каждого класса изученных полимеров. В ходе изучения закономерностей и особенностей синтеза в ИЖ разнообразных конденсационных полимеров, показаны применимость и преимущества ионных растворителей в качестве новых реакционных сред и катализаторов. Полученные экспериментальные данные, а также предложеные подходы и разработанные методики синтеза ионных растворителей могут явиться стимулом для дальнейших исследований в направлении синтеза полимеров. В литературном обзоре обобщены и проанализированы сведения о строении, свойствах и применении в органической и полимерной химии новых перспективных реакционных сред ионных жидкостей ИЖ. Эти вещества известны под различными названиями, такими как безводная органическая соль, жидкая органическая соль, расплавленная соль. В наиболее общем случае ИЖ это вещество, состоящее только из попов. Под такое определение подпадают и обычные неорганические соли и их сплавы при соответствующих температурах плавления табл. Однако количество неорганических солей, жидких при комнатной температуре, ограничено табл. Первая же органическая ИЖ нитрат этиламмония описана ещ в году табл. В настоящее время благодаря направленному выбору исходных реагентов стало возможным получение органических солей табл. С, а в некоторых случаях и намного ниже комнатной 4 табл. Большой вклад в разработку методов синтеза, исследование свойств жидких органических солей внесли Остерянг 5, 6, Хасси 7, 8, Уилкес 9, Чаувин и Оливер И 2, Седдон 4. Таблица 1. Соль Т С пл. С ,С4тС1 А1С 0. С разложением. Жидкие органические соли различают по природе катиона и аниона и составу смеси. Ыалкилпиридиний г и др. К Н4. Х РКХН4. СР2Н, СЭОз. Классификация по составу смеси ИЖ состоит из одной органической соли или представляет собой смесь органических и неорганических солей. Свойства галогенметаллатной ионной жидкости зависят от мольной доли ЯМШа X. Например, при использовании органической соли ИСГ и А1С1з при Х0,5, имеет место реакция Я СГ А1С1з А1СЦ II органический катион. Такая смесь солей называется нейтральной и представляет собой практически чистую тетрахлоралюминатную ИЖ. При добавлении к нейтральной смеси хлорида алюминия X 0,5 комплекс А1СЦ переходит в гептахлоралюминатную форму АС и смесь приобретает свойства кислоты Лыоиса. Такая ИЖ уже является основанием Льюиса. ИЖ обладают рядом привлекательных свойств с точки зрения использования их в качестве растворителей , . С. Данные по температурам плавления для наиболее известных солей 1,3диалкилимидазолия приведены в табл. Нелетучесть, возможность использования в рецикле. Негорючесть, невзрывоопасность и малая токсичность ряда из них 1ЛЭ5О мгкг . Высокая химическая и термическая стабильность до 0С, . Безграничные возможности в направленном синтезе ИЖ с заданными свойствами. Высокая удельная электропроводность до 9,6 х 3 Омсм1, обусловленная слабой координацией ионов. Низкая динамическая вязкость г мПас и плотность, близкая к единице . Хорошая растворяющая способность по отношению к разнообразным неорганическим, металлоорганическим и органическим соединениям, а также синтетическим и природным полимерам. Предотвращение сольватации, сольволиза и стабилизация ряда соединений, которые неустойчивы в большинстве молекулярных растворителей 7, . Каталитическая активность, обусловливающая повышение селективности органических реакций и выхода целевого продукта . Таблица 2. Температуры плавления солей 1,3 диалкилимидазолия. Катион Анион Т. С3Р7СОО . СГзСОО .